Softwarearchitekturen (auf Englisch)

Softwareentwickler benutzen architekturelle Muster zur Strukturierung und Organisation von Softwaresystemen. In dieser Vorlesung werden Konzeption und Verwendung von Softwarearchitekturen als Ingenieursdisziplin vorgestellt und in der Übung vertieft. Der Schwerpunkt liegt auf angewandten erfolgreichen Architekturmodellen und Vorgehensweisen aus der Perspektive objektorientierter Softwareentwicklung.

Als primäres Ziel dieser Veranstaltung lernen Studenten die Herangehensweise an und Betrachtung von Softwaresystemen aus einer architekturellen Perspektive. Am Ende der Verstaltung sollen Studenten in der Lage sein

• architekturelle Stile in existierenden Softwaresystemen zu erkennen,
• Softwarearchitekturen präzise beschreiben zu können,
• zu einem Problem sinnvolle architekturelle Lösungsalternativen zu entwickeln und diese zu bewerten,
• kommerzielle Werkzeuge und Softwarekomponenten aus einer architekturellen Perspektive zu bewerten und dazu
• objektorientierte Modelle und Werkzeuge zu nutzen.

Studenten, die an dieser Veranstaltung teilnehmen, müssen folgende Voraussetzungen erfüllen:

• Verständnis von Grundprinzipien der Softwareentwicklung: prozedurale Abstraktion, Rekursion, schrittweise Verfeinerung, Modularisierung, abstrakte Datentypen (siehe auch Informatik für Ingenieure I+II)
• Objektorientierte Analyse und Entwurf: Vorgehensweisen (Methodiken) und Notationen (nach Möglichkeit UML).
• Grundwissen aus dem Bereich des Software Engineering

  The obigen Links verweisen auf Vorlesungmaterialien, die helfen, Wissen in diesen Bereichen aufzufrischen.

• Praktische Programmiererfahrung in mind. einer Hochsprache (Pascal, Modula, C, Visual-Basic, Java, C++, Modula-3, ...) ist unerläßlich zum Anwenden der gelernten Konzepte und Techniken in nachfolgenden Veranstaltungen und im Beruf. Das TU-Rechenzentrum veranstaltet Programmierkurse während der Semester und in den Semesterferien an denen Studenten teilnehmen können um Programmieren zu erlernen / vertiefen.

  Wer Lust hat, kann einen Self-Assessment Test durchführen, um zu sehen, ob eine Auffrischung des Wissens nötig ist. Ihre Antworten können sie mit unseren Lösungen vergleichen.

• Zweites Semester des Masterstudiengangs Information and Communication Systems
• Höhere Semester im Studiengang Elektrotechnik und Informatik-Ingenieurwesen mit Vertiefungsgebiet Technische Informatik (Wahlpflichtveranstaltung im Studienmodell "IuK-Anwendungssysteme")
• Höhere Semester im Diplom-Studiengang Informatik an der Universität Hamburg

Das Lehrmaterial ist größtenteils programmiersprachunabhängig. Codebeispiele sind in der objektorientierten Sprache Java gegeben.

1. What is a software architecture?

• Programming Idioms
• Design Patterns
• Architectural Patterns

2. Case Study: Object Oriented Analysis, Design and Implementation

3. Pipes and Filter Architectures

4. Event-Based Architectures

5. Layered Architectures / Database Architectures

6. Frameworks

7. Component Architectures

• Mary Shaw, David Garlan: Software architecture, perspectives on an emerging discipline. Prentice-Hall, 1996.
  Chapter 1, 2, 3, 4, and 7 are highly relevant for this lecture. This text provides an excellent treatment of software architectures as an engineering discipline. Strongly recommended.
• Frank Buschmann, Regine Meunier, Hans Rohnert, Peter Sommerlad, Michael Stal: Pattern-oriented software architecture. A system of patterns, John Wiley&Sons, 1996.
  Several of the architectural patterns, design patterns and programming idioms descirbed in this book will be covered in this course. Strongly recommended.
• Erich Gamma et al: Design patterns, elements of reusable object-oriented software. Addison-Wesley, 1996. (also availabe in German)
  In-depth coverage of design patterns and object-oriented programming idioms.
• Martin Fowler, Kendall Scott: UML Distilled, Addison-Wesley, 1997.
  Concise introduction to the UML notation used throughout this course. 15 copies available in the TUHH library.
• Craig Larman: Applying UML and Patterns, Prentice Hall, 1997.
  This book may be helpful for students that look for larger examples of UML designs. Poor coverage of patterns.
• Frank Griffel: Componentware: Konzepte und Techniken eines Softwareparadigmas, 1998.

• Ivar Jacobson, Martin Griss, Patrick Jonsson, Patrik: Software Reuse. Architecture, Process and Organization for Business Success. Addison-Wesley, 1997.
  An organizational perspective on issues related to software architectures.
• Ian Sommerville: Software Engineering, Addison-Wesley 1995 (5th ed.).
  A textbook on software engineering fundamentals.
• Helmut Balzert: Lehrbuch der Software-Technik. Band I, Software-Entwicklung, Spektrum-Verlag, 1997.
  A modern textbook and handbook on software-engineering.
• James Gosling: The Java Language Specification, Addison-Wesley, 1997.
  The authorative answer to all questions relating to Java as a language.
• Michael L. Brodie, Michael Stonebraker: Migrating Legacy Systems. Morgan-Kaufmann, 1995.
  One of the few books covering architectural aspects of the migration of large corporate software systems to meet new organizational requirements.